[实用新型]一种可实现汽车变速器有刷电机测速测向功能的速度传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，具体是一种速度传感器，可实现汽车变速器有刷电机的测速与测向功能。

背景技术

目前汽车用变速器有刷电机转速和方向测量一般采用两组分立的霍尔芯片，当霍尔芯片检测到磁性物体靠近时候，输出信号发生变化。依据它们输出信号的相位领先和滞后可以判断电机的转向，依据其中任意霍尔芯片的信号频率可获得转速信息。但是两组霍尔芯片由于之间相对位置无法精确固定及之间的间距可能过大，造成输出信号叠波与缺波现象，导致汽车整个系统出现问题。目前磁环大多采用单极磁环，电机转动一周输出一个方波脉冲，造成测速精度不高。

实用新型内容

本实用新型针对汽车用变速器有刷电机转速和方向测量的技术存在的不足，提供一种稳定与精度高的测速与测向速度传感器，避免电机运转过程中，方波脉冲信号的丢失与重叠。本实用新型的技术方案如下所述。

一种可实现汽车变速器有刷电机测速测向功能的速度传感器，包括极性交互的多极磁环与传感器电路，传感器电路上设有霍尔芯片，其中，在电机内的转轴上套入极性交互的多极磁环，传感器电路直接安装在电机内的刷架上，所述多极磁环表面与霍尔芯片表面保持固定微小的距离，所述传感器电路上的霍尔芯片的电源端通过电容接地，两个信号输出端分别通过另外两个电容与接地，所述电源端与两个信号输出端之间分别通过上拉电阻连接。

其中，所述多极磁环表面与霍尔芯片表面保持1.5mm的距离。

其中，传感器电路上的霍尔芯片内部包含两个独立霍尔效应开关元件，并保持两个霍尔元件之间精确的机械位置。

其中，多极磁环上包含15对磁极。

本传感器的优点是：采用含有双元件的霍尔芯片作为传感器电路的核心，保证元件之间的机械位置是精确控制，可避免输出信号叠波与丢波现象；采用15对磁极可以使电机转动一周，输出多个方波脉冲，保证测得的转速的精确性；通过两个输出端方波信号的相位领先与滞后判断电机的转向；多极磁环与传感器电路分别安装在电机内转轴与刷架上，这样既可以节约空间，不用增大电机体积，也可以保证霍尔芯片与磁环之间位置的稳定，得到稳定的转速与方向信号。

附图说明

图1 是本实用新型中多极磁环与传感器电路在电机上的装配图；

图2是本实用新型中传感器电路设计原理图；

图3是本实用新型中传感器测向与测速原理图。

具体实施方式

下面给出本实用新型的较佳的实施例，这些实施例并非限制本实用新型的内容。

实施例

参见图1所示，一种可实现汽车变速器有刷电机测速测向功能的速度传感器包括极性交互的多极磁环3与传感器电路，多极磁环3套在电机内的转轴上，多极磁环3有15对磁极，传感器电路通过销钉固定在电机内的刷架4上，传感器电路上的霍尔芯片2与多极磁环2表面的距离为1.5 mm。传感器电路板背面焊接四个电极引脚1，分别接入电源端，信号端A和B ，接地端。

参见图2，速度传感器上的霍尔芯片2，体积小，精度高，需要的后续电路简洁。霍尔芯片2的电源端接3.3～18V电源，并通过电容C3接地，两个信号端A、B分别通过电容C1与C2接地，电源端与两个信号端之间分别通过上拉电阻连接。

参见图3，霍尔芯片2包含两个独立霍尔集成电路元件，在磁环正转时，输出端A的方波信号的相位要领先于输出端B的方波信号的相位；在磁环反转时，输出端A的方波信号的相位要滞后于输出端B的方波信号的相位，并可依据其中任意霍尔元件的信号频率可获得转速信息。

本实用新型的主要技术指标如下：

1、 工作电压：3.3～18V

2、 工作温度：-40℃～150℃

3、 最大工作电流6mA

4、 输出低电平≤500mV

5、 输出高电平：供电电压

6、 输出信号：方波，电机旋转一周15正15负

本实用新型提供的一种可实现汽车变速器有刷电机测速测向功能的速度传感器，包括多极磁环和传感器电路，传感器电路的核心是霍尔芯片。多极磁环有15对磁极，固定在电机内的转轴上。传感器电路固定在电机内的刷架上，多极磁环表面与霍尔芯片表面保持一定的微小距离。电机转动时，会带着磁环一起转动，霍尔芯片表面的磁场会发生变化，霍尔芯片随着磁场的变化产生方波脉冲。霍尔芯片包含两个独立的霍尔开关集成电路元件，元件之间的机械位置是精确控制的，保证输出波形的稳定，实现转速与方向的精确测量。霍尔芯片的电源端通过电容接地，两个信号输出端分别通过另外两个电容与接地，所述电源端与两个信号输出端之间分别通过上拉电阻连接。输出端的信号幅度由供电电源的大小决定。